JP2002265548A - スキン付ポリウレタンフォーム用スキンの製造方法 - Google Patents

スキン付ポリウレタンフォーム用スキンの製造方法

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JP2002265548A
JP2002265548A JP2001354401A JP2001354401A JP2002265548A JP 2002265548 A JP2002265548 A JP 2002265548A JP 2001354401 A JP2001354401 A JP 2001354401A JP 2001354401 A JP2001354401 A JP 2001354401A JP 2002265548 A JP2002265548 A JP 2002265548A
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JP
Japan
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skin
component
release agent
polyol
polyurethane foam
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Application number
JP2001354401A
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English (en)
Inventor
Shinya Fujibayashi
慎也 藤林
Kazunari Matsuura
一成 松浦
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐光劣化性に優れるモールドコート法スキン
付ポリウレタンフォーム用スキンの製造方法を提供す
る。 【解決の手段】 離型剤(a1)およびウレタン化反応
促進触媒(a2)からなる離型剤組成物(A)を塗布し
たモールドキャビティーに、非芳香族ポリイソシアネー
ト(b1)および/または該(b1)から誘導されるイ
ソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(b2)から
なるイソシアネート成分(B)と、非芳香族ポリアミン
(c1)および/またはポリオール(c2)からなる活
性水素含有成分(C)とからなる二成分系スキン形成剤
を、噴霧装置を用いて混合噴霧して(B)と(C)を反
応させて硬化せしめることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスキン付ポリウレタ
ンフォーム用スキンの製造方法に関する。さらに詳しく
は自動車内装材等に用いられるモールドコート法スキン
付ポリウレタンフォーム用スキンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スキン付ポリウレタンフォームの
スキン形成方法としては、ポリイソシアネートもしくは
その変性物とポリエーテルポリオール等の活性水素含有
化合物とを直接モールドキャビティーに混合噴霧してス
キンを形成せしめる方法が提案されている(例えば特開
平2−283711号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では脱型時間を短縮するためにスキン形成剤中に有
機スズ、有機鉛、有機ビスマス等の有機金属触媒やアミ
ン触媒を多く含有させる必要があり、これらが形成され
たスキン内部に残存して耐光性、耐熱性、耐加水分解性
等の耐久性を著しく損なうという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決する方法について鋭意検討した結果、本発明に
到達した。すなわち本発明は、イソシアネート化合物と
反応する成分を含有しない離型剤(a1)およびウレタ
ン化反応促進触媒(a2)からなる離型剤組成物
(A);該離型剤組成物(A)を塗布したモールドキャ
ビティーに、非芳香族ポリイソシアネート(b1)およ
び/または該(b1)から誘導されるイソシアネート基
末端ウレタンプレポリマー(b2)からなるイソシアネ
ート成分(B)と、非芳香族ポリアミン(c1)および
/またはポリオール(c2)からなる活性水素含有成分
(C)とからなる二成分系スキン形成剤を、噴霧装置を
用いて混合噴霧して(B)と(C)を反応させて硬化せ
しめることを特徴とするモールドコート法スキン付ポリ
ウレタンフォーム用スキンの製造方法;該スキン形成剤
の硬化前、硬化と同時または硬化後に、さらにポリウレ
タンフォーム原液を導入し発泡させてコア材を形成させ
ることを特徴とするスキン付ポリウレタンフォームの製
造方法;並びに、該製造方法で製造されてなるスキン付
ポリウレタンフォームからなる自動車内装材である。
【0005】本発明で用いられる離型剤組成物(A)
は、イソシアネート化合物と反応する成分を含有しない
離型剤(a1)、ウレタン化反応促進触媒(a2)およ
び必要により有機溶剤からなる。
【0006】イソシアネート化合物と反応する成分を含
有しない離型剤(a1)としては公知の離型剤が使用で
きる。該(a1)の具体例としては、例えばフッ素化合
物型離型剤[リン酸トリパーフルオロアルキル(炭素数
8〜20)エステル、たとえばトリパーフルオロオクチ
ルホスフェート、トリパーフルオロドデシルホスフェー
ト等];シリコーン化合物型離型剤[ジハイドロカルビ
ル(炭素数1〜18:アルキル、アラルキル基等)ポリ
シロキサン、例えばジメチルポリシロキサン、ジフェニ
ルポリシロキサン、官能基(カルボキシル基、水酸基、
エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、オキシアルキレ
ンエーテル基等)を有する変性ジメチルポリシロキサン
等];脂肪酸エステル型離型剤[炭素数10〜24の脂
肪酸の1価もしくは多価(2〜8価またはそれ以上)ア
ルコールエステル、たとえばブチルステアレート、硬化
ひまし油、エチレングリコールモノステアレート等];
脂肪酸アミド型離型剤[炭素数8〜24の脂肪酸のモノ
もしくはビスアミド、たとえばオレイン酸アミド、パル
ミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、エチレンジステ
アラミド等];1,2,11,12族、アルミニウム、
クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、錫、
鉛、アンチモン、またはビスマス等の金属の炭素数8〜
30のカルボン酸(脂肪族、脂環式、もしくは芳香族カ
ルボン酸、イミドもしくはアミド含有カルボン酸、シロ
キサン鎖含有カルボン酸等)塩、例えばステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸亜鉛等;天然もしくは合成ワ
ックス類[パラフィンワックス、マイクロクリスタリン
ワックス、ポリオレフィンワックス(分子量1000〜
30000、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワ
ックス)等);およびこれらのエマルジョンタイプの離
型剤(例えばフッ素化合物型離型剤のエマルジョン、シ
リコーン化合物型離型剤等のエマルジョン、具体例とし
てはジメチルポリシロキサンのエマルジョン、変性ジメ
チルポリシロキサンのエマルジョン等);およびこれら
の2種以上の併用系が挙げられる。これらのうち好まし
いのはフッ素化合物型離型剤およびシリコーン化合物型
離型剤であり、さらに好ましいものはシリコーン化合物
型離型剤とくにジメチルポリシロキサンである。
【0007】ウレタン化反応促進触媒(a2)は、後述
のイソシアネート成分(B)と活性水素含有成分(C)
との反応を促進する作用をする化合物である。該(a
2)としては、金属触媒(有機金属化合物および/また
は金属塩)、例えば特公昭36−13549号公報、同
41−1637号公報、同39−3597号公報、特開
昭49−73497号公報、「ジャーナル・オブ・アプ
ライド・ポリマー・サイエンス」IV巻、11号、20
7〜211頁(1960)に記載の錫、鉛、アンチモ
ン、ビスマス、鉄、コバルト、水銀、チタン、モリブデ
ン、などの金属を含有する有機化合物および塩、具体例
としては、スズ系触媒[トリメチルチンラウレート、ト
リメチルチンヒドロキサイド、ジメチルチンジラウレー
ト、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレ
ート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート
など];鉛系触媒[オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン
酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛など];ビスマス系
触媒[オクタン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマスな
ど];その他の金属系触媒[ナフテン酸コバルトなどの
ナフテン酸金属塩、フェニル水銀プロピオン酸塩な
ど];および3級アミンたとえばトリエチレンジアミ
ン、テトラアルキル(炭素数1〜3)アルキレン(炭素
数2〜6)ジアミンたとえばテトラメチルエチレンジア
ミン、テトラメチルヘキシレンジアミン等、米国特許第
4524104号明細書に記載のシクロアミジン化合
物、特にジアザビシクロアルケン類たとえば1,8−ジ
アザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7〔DBU
(サンアプロ製,登録商標)〕等、その炭酸塩および炭
素数1〜8の有機酸塩(ギ酸塩など)等、N−アルキル
(炭素数1〜8)置換モルホリンたとえばN−メチルモ
ルホリン、N−エチルモルホリン等、アルキル基の炭素
数1〜8のトリアルキルアミンたとえばトリエチルアミ
ン等;および、その他、「ポリウレタン樹脂ハンドブッ
ク」(昭和62年年日刊工業新聞社発行)119頁に記
載のアミン触媒;ならびにこれらの2種以上の併用系
(例えば錫系触媒と3級アミン、重量比2/1〜1/1
0)が挙げられる。これらのうち好ましいものは有機ス
ズ化合物および3級アミンであり、特に好ましいのはジ
ブチルチンジラウレートおよびDBUである。
【0008】必要により用いられる有機溶剤としては、
例えば芳香族炭化水素系溶剤(トルエン、キシレン、エ
チルベンゼン、テトラリンなど);脂肪族もしくは脂環
式炭化水素系溶剤(n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネ
ラルスピリット、シクロヘキサンなど);ハロゲン化炭
化水素系溶剤(塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチ
ル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエ
チレン、パークロロエチレンなど);エステル系もしく
はエステルエーテル系溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル、
メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテートなど);エーテル系溶
剤(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルなど);ケトン系溶剤
(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンな
ど);アルコール系溶剤(メタノール、エタノール、n
−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、
イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシル
アルコール、ベンジルアルコールなど);アミド系溶剤
(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−
メチルピロリドンなど);スルホキシド系溶剤(ジメチ
ルスルホキシドなど);およびこれらの2種以上の混合
溶剤が挙げられる。これらのうち好ましいものは、脂肪
族もしくは脂環式炭化水素系溶剤およびケトン系溶剤で
あり、特に好ましいものはn−ヘキサンおよびアセトン
である。
【0009】(A)において、(A)中の有機溶剤の含
量は、好ましくは0〜99.8重量%、さらに好ましく
は0.2〜20重量%、特に好ましくは1〜10重量%
である。(A)中の(a1)の含量は、好ましくは0.
02〜50重量%、さらに好ましくは1〜10重量%で
ある。(A)中の(a2)の含量は、好ましくは0.1
〜90重量%、さらに好ましくは5〜30重量%であ
る。溶剤以外の成分を(A0)とすると、(A0)にお
いて(a1)と(a2)の重量比は、10/90〜50
/50が好ましい。
【0010】該(A)のモールドキャビティー面への塗
布量(有効成分換算)は、通常0.05〜10g/
2、好ましくは0.1〜5g/m2、特に好ましくは
0.2〜3g/m2である。この範囲内とすることでス
キン形成剤の十分な反応硬化およびスキンの良好な離型
性が達成される。モールドキャビティー面への(A)の
塗布方法としては,(a1),(a2)を混合した後混
合物を塗布する方法、(a1),(a2)を別々に(同
時、または順次)塗布する方法が挙げられる。塗布方法
については特に制限はなく、刷毛塗り、エアースプレ
ー、流し塗り等の公知の方法を用いることができる。溶
剤を含む(A)の場合、(A)を塗布後、乾燥工程を経
た後、スキン形成剤を混合噴霧する。
【0011】本発明における二成分系スキン形成剤を構
成するイソシアネート成分(B)としては非芳香族ポリ
イソシアネート(b1)および/または該(b1)から
誘導されるイソシアネート基末端プレポリマー(b2)
が用いられる。
【0012】(b1)としては従来からポリウレタン製
造に用いられているものが使用できる。このような非芳
香族ポリイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中
の炭素を除く、以下同様)2〜18の脂肪族ポリイソシ
アネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネー
ト、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート、
これらのポリイソシアネートの変性体(カーボジイミド
基、ウレタン基、ウレア基、イソシアヌレート基、ウレ
トイミン基、ウレトジオン基等を含有する変性体など)
およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
【0013】脂肪族ジイソシアネートとしては、エチレ
ンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデ
カメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネ
ート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビ
ス(2−イソシアナトエチル)カーボネートおよび2−
イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノ
エートなどが挙げられる。
【0014】脂環式ジイソシアネートとしては、イソホ
ロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシル
メタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、
シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキ
シレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチ
ル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレ
ートおよび2,5−または2,6−ノルボルナンジイソ
シアネートなどが挙げられる。
【0015】芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、m
−および/またはp−キシリレンジイソシアネートおよ
びα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソ
シアネートなどが挙げられる。
【0016】これらのうち耐光性の観点から好ましいも
のは脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート
およびこれらの併用である。
【0017】(b2)としては、過剰の(b1)と高分
子ポリオール(b21)および必要により低分子ポリオ
ール(b22)とから誘導されるものが用いられる。
【0018】(b21)としては、例えばポリアルキレ
ンエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリ
ブタジエンポリオールおよびこれらの2種以上の混合物
が使用できる。該(b21)の水酸基当量は通常250
〜3,000、好ましくは350〜2,500、さらに
好ましくは400〜2,000である。
【0019】ポリアルキレンエーテルポリオールとして
は、低分子ポリオールにアルキレンオキサイド(以下A
Oと略記する。)が付加した構造の化合物およびこれら
の2種以上の混合物が挙げられる。
【0020】低分子ポリオールとしては、炭素数2〜1
2の脂肪族2価アルコール[エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,
4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、ドデカン
ジオールなど];炭素数6〜10の脂環式2価アルコー
ル[1,4−シクロヘキサンジオール、ビス(ヒドロキ
シメチル)シクロヘキサンなど];炭素数8〜20の芳
香環含有2価アルコール[キシリレングリコール、ビス
(ヒドロキシエチル)ベンゼン、ビス(ヒドロキシエト
キシ)ベンゼン、ビスフェノールAのエチレンオキサイ
ド2〜4モル付加物など];3〜8価またはそれ以上の
アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグルコシ
ド、シュークロース、ジグリセリンなど)など;およ
び、これらの2種以上の併用が挙げられる。
【0021】AOには炭素数2〜18またはそれ以上
の、フェニル、もしくはハロ置換されていてもよいAO
が含まれる。例えば、エチレンオキサイド(EO)、プ
ロピレンオキサイド(PO)、1,2−、2,3−およ
び1,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン
(THF)、3−メチルテトラヒドロフラン(3M−T
HF)、スチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイ
ドおよびエピクロルヒドリンなどが挙げられる。
【0022】AOは単独でも2種以上併用してもよく、
後者の場合はブロック付加(チップ型、バランス型、活
性セカンダリー型など)でもランダム付加でも両者の混
合系〔ランダム付加後にチップしたもの:分子中に任意
に分布されたエチレンオキシド鎖を0〜50重量%(好
ましくは5〜40重量%)有し、0〜30重量%(好ま
しくは5〜25重量%)のEO鎖が分子末端にチップさ
れたもの〕でもよい。
【0023】ポリアルキレンエーテルポリオールの具体
例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、ポリ−
3−メチルテトラメチレンエーテルグリコール、THF
/EO共重合ジオール、THF/3M−THF共重合ジ
オールなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは
PTMG、THF/EO共重合(ランダムまたは、ブロ
ック)ジオールおよびTHF/3M−THF共重合(ラ
ンダムまたは、ブロック)ジオールである。
【0024】低分子ポリオールへのAOの付加は通常の
方法で行うことができ、無触媒、または触媒(アルカリ
触媒、アミン系触媒、酸性触媒など)の存在下(とくに
AO付加の後半の段階で)に常圧または加圧下に1段階
または多段階で行なわれる。
【0025】ポリエステルポリオールには、水酸基当量
500以下のポリオール[低分子ポリオールおよび/ま
たはポリアルキレンエーテルポリオール]とジカルボン
酸とを反応させて得られる縮合ポリエステルジオール;
上記ポリオールへのラクトンの開環重合により得られる
ポリラクトンポリオールおよび上記ポリオールとアルキ
レンカーボネート(炭素数2〜12)とを反応させて得
られるポリカーボネートポリオール;ひまし油系ポリオ
ールなどが含まれる。
【0026】上記ポリオールとしては、前述のポリアル
キレンエーテルポリオールの出発物質として例示した低
分子ポリオール、水酸基当量500以下の(ポリ)アル
キレンエーテルポリオール、(ポリテトラメチレンエー
テルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチ
レングリコールなど)、およびこれらの2種以上の混合
物が挙げられる。
【0027】ジカルボン酸としては、炭素数2〜12の
脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバチン酸、ドデカン酸など)、炭素数8〜15
の芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、
フタル酸など)、これらのジカルボン酸のエステル形成
性誘導体[酸無水物、低級アルキル(炭素数1〜4)エ
ステルなど]およびこれらの2種以上の混合物が挙げら
る。ラクトンとしては、炭素数4〜15のラクトンたと
えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げら
れる。アルキレンカーボネートとしては、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
【0028】ポリエステル化は、通常の方法、たとえば
前記のポリオールを、ジカルボン酸もしくはそのエステ
ル形成性誘導体、またはその無水物およびAO(たとえ
ばEOおよび/またはPO)とを反応(縮合)させる方
法、上記ポリオールにラクトンもしくはアルキレンカー
ボネートを付加させることにより製造することができ
る。ひまし油ポリオールとしては、ひまし油およびひま
し油と上記ポリオールとのエステル交換物が挙げられ
る。
【0029】これらのポリエステルポリオールの具体例
としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチ
レンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペー
トジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポ
リエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレ
ンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメ
チレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペート
ジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペ
ートジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリ
エチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレート
ジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリカプ
ロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオールお
よびポリヘキサメチレンカーボネートジオールなどが挙
げられる。
【0030】ポリブタジエンポリオールとしては、1,
2−ビニル構造を有するもの、1,2−ビニル構造と
1,4−トランス構造とを有するもの、および1,4−
トランス構造を有するものが使用できる。1,2−ビニ
ル構造と1,4−トランス構造の割合は種々に変えるこ
とができる。また、ポリブタジエンポリオールにはホモ
ポリマーおよびコポリマー(スチレン−ブタジエンコポ
リマー、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマーなど
ブタジエンの共重合比70〜100重量%)、ならびに
これらの水素添加物(水素添加率:たとえば20〜10
0%)が含まれる。
【0031】(b21)として好ましいものはポリエー
テルポリオールおよびポリエステルポリオールであり、
さらに好ましいものはポリエステルポリオール、特に縮
合ポリエステルポリオールである。
【0032】該(b21)とともに必要により用いられ
る低分子ポリオール(b22)としては、前述のポリア
ルキレンエーテルポリオールの出発物質として例示した
低分子ポリオールが挙げられる。
【0033】イソシアネート基末端プレポリマー(b
2)の製造に際しての(b1)、(b21)および(b
22)の当量比は、(b1)1当量に対して、(b2
1)は0.1〜0.5当量、好ましくは0.2〜0.4
当量、(b22)は0〜0.2当量、好ましくは0.0
1〜0.15当量である。また、該(b2)のNCO基
当量は、良好なスキン物性(強度、伸びなど)および噴
霧(スプレー)性の観点から通常200〜3,000、
好ましくは250〜2,000である。
【0034】(b2)は通常のウレタン化反応と同様の
方法(1段法または多段法)により製造することができ
る。
【0035】イソシアネート成分(B)としては(b
1)または(b2)をそれぞれ単独または両者を併用し
て用いることができる。好ましいのは(b2)単独およ
びこれと(b1)との併用である。また、大過剰の(b
1)と前述の(b21)とを反応[たとえば当量比で
(20〜40またはそれ以上):1]して得られるいわ
ゆる準プレポリマーも(B)として使用し得る。
【0036】二成分系スキン形成剤のもう一方の成分で
ある活性水素含有成分(C)を構成する非芳香族ポリア
ミン(c1)(ジアミン、トリアミン、テトラアミンま
たはそれ以上)としては、炭素数2〜12の脂肪族ジア
ミン(たとえばエチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン
2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等);
炭素数6〜15の脂環式ジアミン(たとえば4,4’−
ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ
−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、イソホ
ロンジアミン、ジアミノシクロヘキサン等);炭素数8
〜15の芳香脂肪族ジアミン(たとえば、キシリレンジ
アミン、α,α,α’,α’−テトラメチルキシレンジ
アミン等);ポリアルキレン(炭素数2〜4)ポリアミ
ン(たとえばジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン等);ポリオキシアルキレン(炭素数2〜4)ポ
リアミン(たとえばポリオキシプロピレンジアミン、ポ
リオキシプロピレントリアミン等:例えばポリアルキレ
ンエーテルポリオールのシアノエチル化物の水素化
体);およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいものは脂肪族ジアミン、脂環式ジ
アミン、芳香脂肪族ジアミンおよびこれらの2種以上の
併用である。
【0037】該(c1)のアミノ基の一部または全部が
ケトン(アセトン、メチルエチルケトン等)でブロック
(ケチミン化)されていてもよい。
【0038】ポリオール(c2)としては、前述のポリ
アルキレンエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ルおよびこれらの出発物質として例示した低分子ポリオ
ールの他に、4〜6価またはそれ以上の脂肪族アルコー
ル(たとえばペンタエリスルトール、ソルビトール、ジ
グリセリン、これらのAO付加物等)、3級アミノ基含
有ポリオール{たとえばトリエタノールアミン、N−ア
ルキル(炭素数1〜6)ジエタノールアミン等、アミン
[上記(c1)、モノアミン(炭素数1〜18、アルキ
ルアミン、アラルキルアミン、アニリン等)のAO付加
物}が含まれる。
【0039】(C)としては(c1)または(c2)を
それぞれ単独または両者を併用して用いることができ
る。好ましいのは(c1)とくに(c1)と(c2)の
併用である。
【0040】本発明における二成分系スキン形成剤に
は、スキンに低温における柔軟性(伸び)を付与する目
的で必要により可塑剤(D)を含有させることができ
る。該(D)としては、例えば、ポリアルキレングリコ
ールの芳香族モノカルボン酸ジエステル;フタル酸エス
テル[たとえば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチ
ル、フタル酸ジブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル
等];脂肪族2塩基酸エステル[たとえば、アジピン酸
ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキ
シル等];トリメリット酸エステル[たとえば、トリメ
リット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸ト
リオクチル等];脂肪酸エステル[たとえば、オレイン
酸ブチル等];脂肪族リン酸エステル[たとえば、トリ
メチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブ
チルフォスフェート、トリ−2−エチルヘキシルホスフ
ェート、トリブトキシホスフェート等];芳香族リン酸
エステル[たとえば、トリフェニルホスフェート、トリ
クレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、
クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニ
ルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフ
ェート、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェ
ート等];ハロゲン脂肪族リン酸エステル[たとえば、
トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(βーク
ロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピ
ル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)
ホスフェート等];およびこれらの2種以上の混合物が
挙げられる。
【0041】上記(D)として例示したもののうち好ま
しいものは、ポリアルキレングリコールの芳香族モノカ
ルボン酸ジエステルであり、特に好ましいものはポリエ
チレングリコール(重合度3〜10)のジ安息香酸エス
テルおよびポリプロピレングリコール(重合度3〜1
0)のジ安息香酸エステルである。
【0042】該(D)の使用量は(B)および(C)の
合計重量に対して80重量%を越えない量が好ましく、
スキン表面への耐ブリードアウト性の観点から、より好
ましくは1〜50重量%、さらに好ましくは5〜30重
量部である。該(D)は成分(B)または成分(C)の
いずれかの側または両方に含有させることができる。
【0043】スキン形成剤には、さらに必要により他の
添加剤を含有させることができる。該他の添加剤として
は、たとえば、酸化防止剤〔フェノール系[2,6−ジ
−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)な
ど]、含硫化合物(ジラウリルチオジプロピオネートな
ど)、含リン化合物(トリフェニルフォスファイトな
ど)など〕、紫外線吸収剤〔ベンゾエート系(サリチル
酸エステルなど)、ベンゾフェノン系(2−ヒドロキシ
−4−メトキシベンゾフェノンなど)、ベンゾトリアゾ
ール系[2(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニ
ル)ベンゾトリアゾールなど]、シアノアクリレート系
[エチル−2−シアノ−3−(3,4−メチレンジオキ
シフェニル)アクリレートなど]など〕、内部離型剤
[ポリジメチルシロキサン、官能基(カルボキシル基、
水酸基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、オキシ
アルキレンエーテル基等)を有する変性オルガノポリシ
ロキサン、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アミドおよ
びワックスなど]、難燃剤〔含臭素系(ヘキサブロムベ
ンゼンなど)〕、充填剤(炭酸カルシウム、タルク、ク
レー、カーボンブラック、ガラス繊維など)、着色剤
[顔料(鉛白、チタン白、酸化鉄、ウルトラマリンな
ど)、および染料]およびチキソトロープ増粘剤(微粉
末シリカなど)などが挙げられる。また、(C)成分に
は上記のもの以外に発泡剤として水を含有させることが
できる。
【0044】本発明のスキン形成剤において、触媒は含
有させる必要がなく、含有させないのが耐久性の点で好
ましいが、本発明の目的、効果を著しく阻害しない範囲
で触媒を含有させることができる。含有可能な触媒の量
は、触媒の種類、(B)と(C)の反応性、要求される
耐久性および脱型時間等に応じて異なるが、同程度の脱
型時間を与えるのに(a2)を含まない従来の離型剤を
用いた場合の触媒量の10%以下特に1%以下でよい。
次に本発明のスキン形成方法ついて説明する。本発明に
おけるスキンは、イソシアネート成分(B)と活性水素
含有成分(C)からなる二成分系スキン形成剤を噴霧装
置(スプレーガン)を用いて、前述の離型剤組成物
(A)を塗布したモールドキャビティーに混合噴霧して
(B)と(C)を反応させ硬化せしめることにより形成
される。(B)のNCO基と(C)の活性水素含有基
(NH2、NH、OH等)との混合噴霧時の当量比は、
形成されるスキンの機械的物性の観点から、好ましくは
1:(0.9〜1.1)、より好ましくは1:(0.9
5〜1.05)である。また、(B)および(C)の適
用粘度は通常100〜2,000mPa・s、良好なス
プレー性の観点から好ましくは200〜1,200mP
a・sである。
【0045】スキン形成剤を混合噴霧するスプレーガン
としては、単頭ガン(二液高圧混合式スプレーガン、二
液同芯ガンなどが挙げられ、単頭ガンを複数個用いても
よい。)及び双頭ガン等が使用できる。二液高圧混合式
スプレーガンとしては、ローターの回転により撹拌・混
合を行うダイナミックミキサー方式、静的管内混合(ス
タティックミキサー)方式及び衝突混合方式のスプレー
ガンなどが挙げられ、具体的には、ガスマー社のGY−
7ガン、AR−Aガン;グラスクラフト社のプロブラー
ガン;ビンクス社のモデル43Pガン;アネスト岩田株
式会社のRG−II(口径0.8mm)、SG−56
9;東レハイミキサー;レクチセル社の特開平3−65
315号公報に記載されたスプレーガンおよび株式会社
昭和の特開昭63−235379号公報に記載のスプレ
ーガンなどが挙げられる。二液同芯ガンとしては、例え
ば、アネスト岩田株式会社のTCG−G100などが挙
げられる。単頭ガンを複数個用いる場合のスプレーガン
としては、例えば、日本グレイ社の206T−660
(スプレーチップG−527)およびアネスト岩田株式
会社のSA−71自動ガン(ノズル口径0.8mm)、
W−88−08C2Pなどが挙げられる。双頭ガンとし
ては、例えば、アネスト岩田株式会社のS−16Dなど
が挙げられる。
【0046】スキン形成のためのスキン形成剤が噴霧さ
れるモールドキャビティー面の材質は、通常ポリウレタ
ン成形に用いられるものでよく、例えば金属、プラスチ
ック、金属蒸着シリコーンゴムなどが挙げられる。混合
噴霧に際しては、モールドならびに成分(B)および
(C)はそれぞれ予め加温しておいてもよく、噴霧され
たスキン形成剤の硬化性の観点から好ましくは30〜1
00℃、さらに好ましくは40〜80℃である。
【0047】本発明のスキンの製造方法における離型剤
組成物(A)とスキン形成剤[(B)+(C)]の重量
比率は通常(0.005〜1):100、好ましくは
(0.01〜0.5):100である。
【0048】モールドキャビティー面に形成されるスキ
ンの厚みは、目的に応じて自由に変えられるが脱型性の
観点から通常0.2〜6mm、好ましくは0.3〜3m
mである。
【0049】混合噴霧したスキン形成剤のモールドキャ
ビティー面への塗着から形成されたスキンが脱型可能と
なるまでの時間(脱型時間)は、通常8分以下、作業効
率の観点から好ましくは5分以下、さらに好ましくは3
分以下である。
【0050】該スキン形成剤の硬化前、硬化と同時また
は硬化後(好ましくは硬化と同時)にさらにポリウレタ
ンフォーム原液を導入し、発泡させてコア材を形成させ
たのちに脱型することによりスキン付ポリウレタンフォ
ーム成形体からなる表皮層を有する部材(たとえば自動
車のインストルメントパネル、コンソールボックス、ア
ームレストなど)を製造することができる。上記ポリウ
レタンフォームとしては密度が0.02〜0.5g/c
3の軟質フォームおよび半硬質フォームが挙げられ
る。
【0051】フォーム原液は、一般にポリイソシアネー
ト成分、ポリオール成分、発泡剤および必要により触
媒、整泡剤、その他の助剤から構成される。
【0052】ポリイソシアネート成分には、有機ポリイ
ソシアネート、イソシアネート基末端ウレタンプレポリ
マーおよびこれらの混合物が含まれる。これらの例とし
ては、それぞれ前記(b1)および(b2)に記載のも
の、芳香族ポリイソシアネート[TDI(トルエンジイ
ソシアネート)、MDI(4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート)、クルードMDI等]が挙げられ
る。好ましいのは芳香族ポリイソシアネート、とくにT
DIおよびクルードMDIである。ポリオール成分に
は、高分子ポリオール(OH当量250以上)、低分子
ポリオール(OH当量250未満)およびこれらの併用
が含まれ、これらの例としては前記(c2)に記載のも
のが挙げられる。これらのうち、軟質ポリウレタンフォ
ーム形成用,半硬質ポリウレタンフォーム形成用に好ま
しいのは高分子ポリオール(とくにポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオールおよびポリマーポリオー
ル)およびこれらと低分子ポリオールとの併用である。
また硬質ポリウレタンフォーム形成用に好ましいのは低
分子ポリオール(多価アルコール、AO低モル付加物、
アミン系ポリオール)およびこれらと少割合の高分子ポ
リオール(ポリエーテルポリオールなど)との併用であ
る。ポリオール成分は、ポリオールに加えて他の活性水
素原子含有化合物(ポリアミン、アミノアルコールな
ど)を含有してもよい。ポリアミンとしては前記(c
1)に挙げたもの、アミノアルコールとしては前記(c
2)に挙げたものが使用できる。低分子ポリオール(お
よび必要により他の活性水素原子含有化合物)の量は、
高分子ポリオール100部当り、好ましくは0〜300
部、さらに好ましくは0.5〜100部、とくに1〜2
0部である。ポリオール(および必要により他の活性水
素原子含有化合物)の当量(活性水素原子含有基当りの
Mn)は通常70〜5,000、好ましくは300〜
3,000、さらに好ましくは1,000〜2,000
である。
【0053】発泡剤としては、水および/または揮発性
発泡剤[例えば代替フロン(フロン123、フロン14
1bなど)のようなハロゲン化炭化水素、ブタンなどの
炭化水素]が使用できる。発泡剤の量は広範囲にわたり
変えることができ、例えば0.01〜0.4g/cm3
またはそれ以上、好ましくは0.02〜0.2g/cm
3、さらに好ましくは0.03〜0.15g/cm3の範
囲のフリーライズ密度を与える量用いることができる。
触媒としては前記(a2)に挙げたものが使用できる。
また、触媒としてイソシアネート基の3量化触媒[たと
えば米国特許第4299924号明細書に記載のもの
(有機強塩基など)]を用いて、イソシアヌレート環含
有フォームを製造することもできる。整泡剤としてはシ
リコーン界面活性剤が使用できる。その他の助剤には着
色剤、充填剤、難燃剤が含まれ、それらの例としては前
記に記載のものが挙げられる。
【0054】フォーム原液における、イソシアネート成
分と活性水素含有成分(ポリオール成分および水)との
混合割合は要求される性能等に応じて変えることができ
るが、イソシアネート指数[〔NCO基/活性水素含有
基(NH 、NH、OH等)〕の当量比×100]が9
0〜110、とくに0.95〜1.05となる割合が好
ましい。また、上記範囲より高い(例えば120以上、
200〜5000)イソシアネート指数とし、3量化触
媒を用いてイソシアヌレート環含有フォームを製造する
こともできる。
【0055】スキンフォームは、スキン形成剤を型キャ
ビティー表面に混合噴霧し、該スキン形成剤の硬化前、
硬化と同時又は硬化後に(好ましくは硬化と同時又は硬
化後に)、フォーム原液を導入し発泡させてコア材を形
成させることにより、製造することができる。フォーム
原液の導入は、普通に用いられている発泡機(混合吐出
機)を用いて行なうことができ、低圧発泡機および高圧
発泡機の何れでもよい。型キャビティーに導入するフォ
ーム原液の量は広範囲に変えることができ、通常オーバ
ーパック率(過剰填充率)が100〜800%(圧縮比
1〜8)、好ましくは110〜500%、さらに好まし
くは150〜300%となる量用いることができる。形
成されるスキンフォームの全密度は広範囲に変えること
ができ、例えば0.02〜0.8g/cm3またはそれ
以上、好ましくは0.05〜0.5g/cm3、さらに
好ましくは0.1〜0.35g/cm3とすることがで
きる。
【0056】本発明の方法によれば、混合噴霧されたス
キン形成剤のモールドと接触する部分(スキンの表面お
よびその近傍)が離型剤中に含まれる触媒の作用により
急速かつ充分に反応硬化するため、スキン表面のシボ流
れ(シボ模様が消えたり光沢が出る現象)の全くない成
型物を得ることができる。しかも得られるスキン層は有
機金属などの触媒を実質的に含まないので、耐光劣化
性、耐熱劣化性、耐加水分解性等の耐久性が顕著に優れ
る。したがって本発明の方法により得られるスキンを表
皮層とする成形体はとくに自動車の内装材として好適に
用いることができるほか、ソファー等の室内家具の材料
としても有用である。
【0057】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以
下において部は重量部を示す。
【0058】<離型剤組成物の製造> 製造例1 ジメチルポリシロキサン[信越化学(株)製「SH−2
00」]30部、触媒として、ジブチルチンジラウレー
ト10部およびアセトン960部を均一に混合した。こ
れを離型剤組成物(A1)とする。
【0059 】製造例2 ジメチルポリシロキサン[信越化学(株)製「SH−2
00」]30部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,
0]ウンデセン−7[サンアプロ(株)製「DBU」
(登録商標)]10部およびアセトン960部を均一に
混合して、離型剤組成物(A2)を製造した。
【0060】比較製造例1 触媒を用いず、ジメチルポリシロキサン[信越化学
(株)製「SH−200」]30部およびアセトン97
0部を均一に混合した。これを離型剤組成物(A’)と
する。
【0061】<イソシアネート成分の製造> 製造例3 攪拌機および温度計を備えた反応容器に、ポリヘキサメ
チレンイソフタレートジオール(水酸基当量500)2
000部および水添MDI2200部を仕込み、100
℃で5時間反応させてイソシアネート基末端プレポリマ
ーを得た。これをイソシアネート成分(B1)とする。
該(B1)のイソシアネート基当量は322であった。
【0062】製造例4 実施例3と同様の反応容器に、ポリブチレンアジペート
ジオール(水酸基当量500)2500部、1,4−ブ
タンジオール100部およびIPDI2800部を仕込
み、100℃で5時間反応させてイソシアネート基末端
プレポリマーを得た。これをイソシアネート成分(B
2)とする。該(B2)のイソシアネート基当量は29
1であった。
【0063】<活性水素含有成分の製造> 製造例5 イソホロンジアミン680部、ポリブチレンアジペート
ジオール(水酸基当量500)1500部、ポリエチレ
ングリコールジ安息香酸エステル(可塑剤、分子量60
0)500部およびカーボンブラック5部を均一に混合
した。これを活性水素含有成分(C1)とする。該(C
1)の見掛けの活性水素含有基(アミノ基および水酸
基)当量は246であった。
【0064】比較製造例2 製造例5において、さらにジブチルチンジラウレート3
部を配合した以外は製造例5と同じ処方で比較のための
活性水素含有成分(C’)を調製した。
【0065】実施例1〜3および比較例1 表1に記載の組成物および各成分を用いて、以下のよう
にスキンを形成した。離型剤組成物をエアースプレーで
有効成分が約1g/m2 となるように塗布した50cm
四方の平板状シボ付モールドを50℃に加温し、そこに
50℃に温度調節したイソシアネート成分と50℃に温
度調節した活性水素含有成分とを、下記の噴霧装置を用
いて混合噴霧(NCO基/活性水素含有基の当量比=
1.03/1、以下同じ)し、3分後に脱型して厚さが
約1mmのスキンを製造した。 噴霧装置:ガスマー社のモデルH−2000 静止圧力:110kg/cm2 吐出圧力:80〜110kg/cm2 噴霧装置への液送ポンプ:ガスマー社のサプライポンプ
OP−2328 スプレーガン:グラスクラフト社のプロプラーガン (ラウンドチャンバーNo.1使用)
【0066】上記と同様にしてキャビティー内に離型剤
を塗布して厚さ約1mmのスキンを形成して50℃に温
度調節したシボ付きモールドに、スキンが完全硬化する
前に、キャビティー内に下記の処方のフォーム原液を導
入し、金型を閉じて発泡させた。約5分放置した後、脱
型して均一できめ細かく実質的に触媒を含有しないスキ
ンを有するスキンフォームを製造した。
【0067】フォーム原液処方 ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンテトラオール
(水酸基価37):93部、トリエタノールアミン:2
部、エチレングリコール:5部、水0.5部、フロン1
23:10部、トリエチレンジアミン:0.2部、クル
ードMDI:38部
【0068】<性能試験>実施例1〜3および比較例1
で製造したスキンについて、下記試験方法により常態物
性および耐光性(フェードメーター処理後の物性および
スキンの外観変化)を試験した。これらの結果を表1に
示す。 (試験方法) 常態物性:各スキンの常態での引張強さおよび伸びをJ
IS K6301に準拠して測定した。 耐光性 :各スキンについて、ブラックパネル温度8
3℃のカーボンアークフェードメータで400時間暴露
処理した(シボ面を暴露)後の引張強さおよび伸びをJ
IS K6301に準拠して測定した。 フェードメーター処理後のスキン(シボ面)の外観
(シボ流れの有無)を目視評価した。 評価基準 良好;シボ流れが認められない 不良:シボ流れが顕著に認められる
【0069】
【表1】
【0070】
【発明の効果】本発明のスキン付ポリウレタンフォーム
用スキンの製造方法によれば、二成分系スキン形成剤中
に有機金属等の触媒を実質的に含有させる必要がないの
で、得られるスキンは耐光劣化性等の耐久性が顕著に優
れる。上記効果を奏することから本発明の方法により得
られるスキンを表皮層とするポリウレタンフォーム成形
体はとくに自動車の内装材として好適に用いることがで
きるほか、ソファー等の室内家具の材料としても有用で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (C08G 18/00 (C08G 18/00 101:00) 101:00) B29K 75:00 B29K 75:00 105:04 105:04 B29L 31:58 B29L 31:58 Fターム(参考) 4F204 AA42 AB03 AG03 AG20 AH26 EA01 EB01 EB22 EF01 EF02 EF25 EF27 EL04 4H104 BB04R BE02R BE16R BE36R CE13A JA01 PA48 4J034 CA15 CA16 DF01 DG01 GA06 HA01 HA07 HC02 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC71 HC73 JA41 KA01 KB05 KC17 KC18 KC23 KD12 KE02 QC02 QD03

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イソシアネート化合物と反応する成分を
    含有しない離型剤(a1)およびウレタン化反応促進触
    媒(a2)からなる離型剤組成物(A)。
  2. 【請求項2】 スキン付ポリウレタンフォーム用スキン
    の製造に用いる請求項1記載の離型剤組成物。
  3. 【請求項3】 (A)中の(a2)の量が(A)の重量
    に基づいて0.1〜90重量%である請求項1または2
    記載の離型剤組成物。
  4. 【請求項4】 (a2)が有機スズ化合物、有機鉛化合
    物、有機ビスマス化合物および3級アミンからなる群か
    ら選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3いずれか
    記載の離型剤組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4いずれか記載の離型剤組成
    物(A)を塗布したモールドキャビティーに、非芳香族
    ポリイソシアネート(b1)および/または該(b1)
    から誘導されるイソシアネート基末端ウレタンプレポリ
    マー(b2)からなるイソシアネート成分(B)と、非
    芳香族ポリアミン(c1)および/またはポリオール
    (c2)からなる活性水素含有成分(C)とからなる二
    成分系スキン形成剤を、噴霧装置を用いて混合噴霧して
    (B)と(C)を反応させて硬化せしめることを特徴と
    するモールドコート法スキン付ポリウレタンフォーム用
    スキンの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4いずれか記載の離型剤組成
    物(A)を塗布したモールドキャビティーに、非芳香族
    ポリイソシアネート(b1)および/または該(b1)
    から誘導されるイソシアネート基末端ウレタンプレポリ
    マー(b2)からなるイソシアネート成分(B)と、非
    芳香族ポリアミン(c1)および/またはポリオール
    (c2)からなる活性水素含有成分(C)とからなる二
    成分系スキン形成剤を混合噴霧し、該スキン形成剤の硬
    化前、硬化と同時または硬化後に、さらにポリウレタン
    フォーム原液を導入し発泡させてコア材を形成させるこ
    とを特徴とするスキン付ポリウレタンフォームの製造方
    法。
  7. 【請求項7】 (b2)が、水酸基当量が250〜2,
    000の高分子ポリオール(b21)および必要により
    低分子ポリオール(b22)と過剰の(b1)とから誘
    導され、イソシアネート基当量が200〜3,000の
    プレポリマーである請求項5または6記載の製造方法。
  8. 【請求項8】 (B)中のイソシアネート基と(C)中
    の活性水素含有基の当量比が1:(0.95〜1.0
    5)である請求項5〜7いずれか記載の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項6記載の製造方法で製造されてな
    るスキン付ポリウレタンフォームからなる自動車内装
    材。
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